《2018届高三生物第一轮复习 第5章 第4节 能量之源-光与光合作用课件 新人教版必修1》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2018届高三生物第一轮复习 第5章 第4节 能量之源-光与光合作用课件 新人教版必修1（133页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第4节 能量之源光与光合作用,【知识梳理】 一、叶绿体的结构和捕获光能的色素 1.叶绿体的结构示意图：,双层膜 _：含有与暗反应有关的酶。 _：由类囊体堆叠而成，分布有_和与光反应有关的酶。,_ _,外膜,内膜,基质,基粒,色素,2.叶绿体中色素的种类和功能(连线)：,二、光合作用的探究历程,阳光照射,化学能,淀粉,叶绿体,叶绿体,水,有机物,三、光合作用的过程,叶绿体类囊体薄膜,光照、色素、酶,O2,H,ATP,ATP,叶绿体基质,CO2、酶、ATP、H,CO2,C3,C3,(CH2O),ATP,有机物,光反应,暗反应,四、光合作用原理的应用 1.光合作用强度： (1)含义：植物在单位时间内
2、通过光合作用制造_的数量。 (2)两种表示方法。 一定时间内原料的_； 一定时间内产物的_。,糖类,消耗量,生成量,2.影响光合作用强度的因素： (1)空气中_。 (2)土壤中水分的_，温度的_。 (3)光照的_与_，光的成分。,二氧化碳的浓度,多少,高低,长短,强弱,【小题快练】 1.考题诊断： (1)(2014海南高考T6D)生长在植株上的黄绿色叶片在光反应中不 会产生ATP。 ( ) 【分析】黄绿色叶片的叶绿体中含有叶绿素和类胡萝卜素，在光反 应中也会产生ATP。 (2)(2013海南高考T2D)光合作用光反应阶段产生的H可在叶绿体 基质中作为还原剂。 ( ) 【分析】光反应阶段产生的H
3、，用于暗反应中C3的还原。,(3)(2012福建高考T1D)叶片黄化，叶绿体对红光的吸收增多。 ( ) 【分析】叶片黄化后，叶绿素减少，剩余类胡萝卜素，主要吸收蓝 紫光。 (4)(2012北京高考T1B)细胞中不能合成ATP的部位是叶绿体中进行 光反应的膜结构。 ( ) 【分析】绿色植物光合作用的光反应阶段在叶绿体类囊体薄膜上将 光能转化为储存在ATP中的活跃化学能。,2.易错诊断： (1)光合作用需要的色素和酶分布在叶绿体基粒和基质中。 ( ) 【分析】叶绿体基粒的类囊体的薄膜上和叶绿体基质中分布着光合 作用需要的酶，而色素只分布于叶绿体基粒的类囊体薄膜上。 (2)离体的叶绿体基质中添加AT
4、P、H和CO2后，可完成暗反应过程。 ( ) 【分析】暗反应需要光反应提供的ATP和H，在叶绿体基质中存在 暗反应进行所需要的酶，当添加ATP、H、CO2后，可完成暗反应过 程。,(3)番茄幼苗在缺镁的培养液中培养一段时间后，与对照组相比， 其叶片光合作用强度下降的原因是光反应强度和暗反应强度都降 低。 ( ) 【分析】Mg是叶绿素的组成成分，而叶绿素存在于叶绿体的类囊体薄 膜上，光反应也在类囊体薄膜上进行，因此在缺Mg的培养液中光反应 受影响，暗反应在叶绿体基质中进行，需要光反应提供能量，因此光 反应强度降低，暗反应强度也降低。,(4)无色透明塑料大棚比绿色塑料大棚光合作用效率高。 ( )
5、【分析】无色透明塑料大棚各色光均能透过，绿色大棚主要透过绿 色光，其他光被吸收，所以用无色透明大棚的光合作用效率高。,3.教材研习： (1)(必修1 P100基础题T3改编)恩格尔曼用透过三棱镜的光照射水绵临时装片，惊奇地发现大量的好氧细菌聚集在红光和蓝紫光区域，该实验能得出的结论主要是( ) A.叶绿体主要吸收红光和蓝紫光用于光合作用，放出氧气 B.光合作用释放氧气的部位是叶绿体的类囊体 C.叶绿素主要吸收红光和蓝紫光 D.好氧细菌没有线粒体也能进行有氧呼吸,【解析】选A。好氧细菌需要氧气，集中在红光和蓝紫光区域，说明此处有氧气产生；此实验既不能说明光合作用释放氧气的部位是叶绿体的类囊体，也
6、没有对照实验说明叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，更不能说明好氧细菌没有线粒体。,(2)(必修1 P106基础题T6改编)下图是利用小球藻进行光合作用实验的示意图，关于甲物质和乙物质的相对分子质量的比较，正确的是 ( ) A.甲乙 B.甲乙 C.甲=乙 D.无法确定,【解析】选B。小球藻在光照下进行光合作用，而光合作用产生氧气，氧气中的氧元素全部来自水中的氧元素，所以第一支试管中产生的物质是O2，相对分子质量是32；第二支试管中产生的物质是18O2，相对分子质量是36；所以相对分子质量的比较为甲物质小于乙物质。,4.在叶肉细胞中，CO2的固定和产生场所分别是( ) 叶绿体基质 类囊体薄膜 线粒体基质
7、 线粒体内膜 A. B. C. D. 【解析】选A。在叶肉细胞中，CO2的固定发生在光合作用的暗反应阶段，在叶绿体基质中完成；CO2是有氧呼吸第二阶段产生的，其场所是线粒体基质。,5.右下图为叶绿体的亚显微结构图，下列关于其结构与功能的叙述不正确的是( ) A.和均为选择透过性膜 B.上分布有与光反应有关的色素和酶 C.在上形成的产物H和ATP进入中，为 暗反应提供物质和能量 D.中进行的反应使ATP进入糖类等有机物中,【解析】选D。和表示叶绿体的外膜和内膜，为生物膜，具有选择透过性。为基粒，其上分布着光反应所需的色素和酶。光反应的产物H和ATP进入叶绿体基质中，为暗反应提供还原剂H和能源物质
8、ATP。ATP水解后将活跃的化学能转变成有机物中稳定的化学能，而非直接将ATP转移到有机物中。,6.生长于较弱光照条件下的植物，当提高CO2浓度时，其光合速率未随之增加，主要限制因素是( ) A.细胞呼吸和暗反应 B.光反应 C.暗反应 D.细胞呼吸 【解析】选B。弱光条件下光反应产生的ATP、H较少，还原的C3也少，有机物的产量低。增加二氧化碳浓度，光反应的产物并未随之增加，所以光合速率未发生改变。,7.在光合作用中，不需要酶参与的过程是( ) A.CO2的固定 B.叶绿素吸收光能 C.三碳化合物的还原 D.ATP的形成 【解析】选B。叶绿素吸收光能的过程中，光能转化成电能并不是化学变化，也
9、不需要酶的催化作用。,【速记卡片】 1.光合作用探究历程中的2种同位素： (1)18O：鲁宾和卡门利用H218O和C18O2证明光合作用释放的氧气来自水。 (2)14C：卡尔文利用14CO2探明了CO2中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径。 2.光合作用的2个场所： (1)光反应：叶绿体类囊体薄膜。 (2)暗反应：叶绿体基质。,3.光合作用过程中的3种能量变化： 光能活跃的化学能(ATP)稳定的化学能(糖类) 4.光合作用2个过程中的物质变化： (1)光反应。 水的光解：2H2O 4H+O2 ATP形成：ADP+Pi+能量 ATP (2)暗反应。 CO2的固定：CO2+C5 2C3 C3的
10、还原：2C3,C5 (CH2O),5.提高光合作用强度的2种措施： (1)控制光照强弱和温度的高低。 (2)适当增加环境中的CO2浓度。,考点一 光合作用的过程分析 1.光合作用简图：,2.光反应和暗反应之间的关系： (1)光反应为暗反应提供H、ATP，暗反应为光反应提供ADP和Pi。 (2)没有光反应，暗反应无法进行；没有暗反应，有机物无法合成，光反应也会受到抑制。,3.光照和CO2浓度变化对光合作用物质变化的影响：,【提分技法】分析C3和C5含量变化的方法 (1)明确C3和C5的来源与去路：在限定条件下，根据图示明确C3和C5的来源与去路，分析C3和C5含量的变化。,CO2供应不变，而光照
11、变化。 a.分析思路：主要通过图中过程分析H和ATP含量的变化，然后通过过程分析C3和C5含量的变化。 b.含量变化：当光照由强弱时，光反应减弱，H和ATP减少，C3还原减弱，C3消耗减少，C5产生减少，结果使C3含量增加，C5含量减少。当光照由弱强时情况与之相反。,光照不变，而CO2供应变化。 a.分析思路：主要通过过程分析C3和C5含量的变化，然后根据C3还原过程来分析H和ATP含量的变化。 b.含量变化：当CO2供应充足不充足时，CO2固定减弱，C3产生减少，C5消耗减少，结果使C3含量减少，C5含量增多。当CO2供应不足充足时情况与之相反。,(2)C3和C5含量变化趋势相反：当环境中某
12、一因素如光照或CO2供应发生变化时，C3和C5含量变化趋势总是相反的，如图所示：,【考题回访】 1.(2014海南高考)关于小麦光合作用的叙述，错误的是( ) A.类囊体(薄)膜上产生的ATP可用于暗反应 B.夏季晴天光照最强时，小麦光合速率最高 C.进入叶绿体的CO2不能被NADPH(H)直接还原 D.净光合速率长期为零时会导致幼苗停止生长,【解析】选B。本题主要考查光合作用过程中的相关知识。A项中，类囊体(薄)膜上产生的ATP用于暗反应，故A项正确。B项中，夏季晴天光照最强时，小麦叶片的气孔关闭，出现午休现象，导致光合作用的原料减少，小麦光合速率反而下降，故B项错误。C项中，进入叶绿体的C
13、O2不能被NADPH(H)直接还原，而是首先与C5结合形成C3，此过程为CO2的固定，故C项正确。D项中，净光合速率长期为零时，没有光合产物的积累，会导致幼苗停止生长，故D项正确。,【易错提醒】不能正确理解光合速率和净光合速率与植物生长的关系，而错选D。植物生长不是取决于光合速率是否大于零，而是取决于净光合速率是否大于零。 (1)当净光合速率等于或小于零时：植物不能生长。 (2)当净光合速率大于零时：植物能生长。,2.(2014新课标全国卷)正常生长的绿藻，照光培养一段时间后，用黑布迅速将培养瓶罩上，此后绿藻细胞的叶绿体内不可能发生的现象是( ) A.O2的产生停止 B.CO2的固定加快 C.
14、ATP/ADP比值下降 D.NADPH/NADP+比值下降 【解题指南】(1)题干关键词：“正常生长”“用黑布”“将培养瓶罩上”。 (2)隐含信息：绿藻细胞光合作用过程中突然停止光照，直接影响光反应阶段。,【解析】选B。本题主要考查光合作用过程中光反应阶段与暗反应阶段相关物质的变化。由于用黑布将培养瓶罩住，绿藻细胞光合作用过程中光反应停止，O2的产生停止，A项正确。C、D项中，光反应停止，NADPH和ATP的产生停止，而暗反应阶段继续消耗ATP生成ADP，ATP/ADP比值下降；暗反应阶段C3的还原继续消耗NADPH生成NADP+，使NADPH/NADP+比值下降，C、D正确。暗反应阶段会因为
15、光反应阶段的停止，供应ATP与NADPH停止，使C3的还原速度减慢，C3在叶绿体内积累而导致CO2的固定速度减慢，B项错误。,3.(2015武汉模拟)如图表示光合作用示意图。下列说法错误的是 ( ) A.表示O2，表示CO2 B.暗反应中，CO2首先与C5结合生成C3，然后被还原为(CH2O) C.C3的还原过程中，需要光反应提供的能源物质只有 D.(CH2O)可以转化为多糖、脂质,【解析】选C。图中分别表示O2、ATP、NADPH、CO2。在暗反应过程中，CO2首先与C5结合生成C3，在C3还原过程中，需要光反应为暗反应提供的能源物质有ATP、NADPH。C3被NADPH还原为(CH2O)，(CH2O)可转化为多糖、脂质。,【延伸探究】 (1)图中C3还原为(CH2O)主要有哪些条件？ 提示：C3、ATP、H、酶和温度。 (2)图中H2O若用18O标记，18O出现在哪种物质中？ 提示：图中的，即氧气。,4.(2015烟台模拟)下图为光合作用过程示意图，在适宜条件下栽培小麦，如果突然将c降低至极低水平(其他条件不变)，则a、b在叶绿体中含量的变化将会是( ) A.a上升、b下降 B.a、b都上升 C.a、b都下降 D.a下降、b上升,【解析】选B。由图解分析，c是CO2，a和b分别是H、ATP，若在其他条件不变的情况下，将c降低至极低水平
